水样氨氮光学检测的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:9764516 阅读:323 留言:0更新日期:2014-03-15 05:50
本发明专利技术提供了一种水样氨氮光学检测的装置和方法。该水样氨氮光学检测装置包括:样品室、测试室、气泵、自动注液系统和信号处理芯片。样品室与测试室由导气管与气泵密闭连接,样品室由导液管与自动注液系统密闭连接,待测水样和NaOH水溶液由自动注液系统按预设程序注入样品室,使水样中离子态氨氮转换为氨气,再由气泵循环泵入测试室,使测试室内的氨敏元件变色,光电探测器实时监测光源光透过氨敏元件后的光强变化,再用信号处理芯片对光电探测器输出信号进行处理,得到待测水样氨氮含量。本发明专利技术装置体积小、重量轻、便于携带,功耗低、使用寿命长、自动化程度高,可在无人值守情况下按预设程序进行测试,适合水环境现场快速检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水质检测
,是一种,能够对各种复杂水环境中的氨氮浓度进行现场自动快速测定。
技术介绍
氨氮作为水体营养盐污染物,在水体中含量较高时会导致水质恶化,生态系统失衡,引发富营养化危害。导致藻类和微生物的大量繁殖,水中的溶解氧过度消耗,溶氧速率明显小于耗氧效率,最终导致鱼类大量的死亡,甚至出现湖泊的干涸灭亡。由于氨氮的上述危害,对工业废水、生活污水、地下水、水库水厂江河湖泊等水体中进行氨氮含量的现场快速准确检测十分重要。根据水中氨氮含量的即时数据以采取相应的措施,确保江河湖泊以及企业废水排放的氨氮含量在安全指标以内。检测水中氨氮的方法有很多,如纳氏试剂比色法,水杨酸比色法,分光光度法,氨气敏电极法等。虽然这些方法灵敏度高,准确可靠,但这些仪器价格昂贵,操作复杂,需要专人操作,而且测量时间长,不适合现场快速测量。为了实现对水中氨氮的现场快速检测,本申请的专利技术人在2011年提出了一种便携式光电氨气检测装置(专利申请号:201010601675.3)。该便携式光电氨气检测装置基于单一敏感膜片对光吸收原理,可快速测量。但是,该便携式光电氨气检测装置自动化程度较低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水样氨氮光学检测装置,其特征在于,包括:样品室,呈倒锥形,其锥尖处开设一液体进出口,其锥底设置一密封盖,密封盖上开设一进气口和一出气口,与进气口密闭连接的导气管伸入到样品室内靠近锥尖的位置;自动注液系统,其一端由导液管与样品室液体进出口相连通,另外的四端分别与待测水样容器、添加液容器、清洗液容器和废液回收容器相连用于按照预设程序将待测水样、添加液或清洗液注入样品室,并将测试后的废液排入废液回收容器;测试室,包括至少一检测通道,该检测通道由一细孔和一粗孔同轴相连构成,在所述细孔的端口密闭设置一光源,在所述粗孔的端口密闭设置一光电探测器,在所述粗孔和细孔相连处设置一氨敏元件,光源光透过氨敏元件...

【技术特征摘要】
1.一种水样氨氮光学检测装置,其特征在于,包括: 样品室,呈倒锥形,其锥尖处开设一液体进出口,其锥底设置一密封盖,密封盖上开设一进气口和一出气口,与进气口密闭连接的导气管伸入到样品室内靠近锥尖的位置; 自动注液系统,其一端由导液管与样品室液体进出口相连通,另外的四端分别与待测水样容器、添加液容器、清洗液容器和废液回收容器相连用于按照预设程序将待测水样、添加液或清洗液注入样品室,并将测试后的废液排入废液回收容器; 测试室,包括至少一检测通道,该检测通道由一细孔和一粗孔同轴相连构成,在所述细孔的端口密闭设置一光源,在所述粗孔的端口密闭设置一光电探测器,在所述粗孔和细孔相连处设置一氨敏元件,光源光透过氨敏元件后被光电探测器接收;在光源与氨敏元件之间的检测通道壁上开设一通气口 ;在氨敏元件与光电探测器之间的检测通道壁上开设另一通气口 ;从所述一通气口进入检测通道内的全部气流穿过氨敏元件后从所述另一通气口排出;所述测试室用于排气的通气口由导气管与样品室的进气口相连接; 气泵,其进气口由导气管与所述样品室的出气口密闭连接,其出气口由导气管与所述测试室一通气口密闭连接;以及 信号处理芯片,其信号输入端与所述光电探测器的信号输出端电连接,用于对所述光电探测器产生的电信号进行处理,以获得待测水样的氨氮含量信息。2.根据权利要求1所述的水样氨氮光学检测装置,其特征在于,还包括: 数据上传模块,用于将所述待测水样的氨氮含量信息通过有线网络或无线网络自动上传预设地址。3.根据权利要求1所述的水样氨氮光学检测装置,其特征在于,所述自动注液系统,包括:四个双通电磁阀、一个五通接头、一双向注液泵和一多路模拟开关控制电路模块,其中: 所述四个双通电磁阀中的三个双通电磁阀的进液口由导液管分别连接于待测水样容器、添加液容器以及清洗液容器,它们的出液口由导液管分别与所述五通接头的三个接口密闭连接; 所述四个双通电磁阀中的另一个双通电磁阀的进液口与所述五通接口的第四个接口密闭连接,其出液口由导液管连接于废液回收容器; 所述双向注液泵的一端由导液管与所述五通接头的第五个接口密闭连接,另一端由导液管与样品室的液体进出口密闭连接; 所述多路模拟开关控制电路模块,与所述四个双通电磁阀连接,用于控制所述四个双通电磁阀和双向注液泵的打开与关闭。4.根据权利要求1所述的水样氨氮光学检测装置,其特征在于,所述自动注液系统包括:一个三通电磁阀、三个双通电磁阀、一个四通接头、一双向注液泵和一多路模拟开关控制电路模块,其中: 所述三个双通电磁阀的进液口由导液管分别连接于待测水样容器、添加液容器以及清洗液容器,它们的出液口由导液管分别密闭连接到所述四通接头的三个接口 ; 所述双向注液泵一端口由导液管与样品室的液体进出口密闭连接,另一端口由导液管与三通电磁阀公共端口密闭连接; 所述三通电磁阀中除所述 公共端口之外的其余两端口中的一个由导液管连接于废液回收容器,另一个由导液管与所述四通接头的剩余端口密闭连接; 所述多路模拟开关控制电路模块的不同输出端与所述双向注液泵、三通电磁阀以及三个双通电磁阀的电源线分别电连接;用于控制其打开与关闭。5.根据权利要求1所述的水样氨氮光学检测装置,其特征在于,所述自动注液系统包括:一单向注液泵、一个三通电磁阀、四个双通电磁阀和一多路模拟开关控制电路模块,其中: 所述四个双通电磁阀的出液口由导液管分别密闭连接到一五通接头的四个接口,该五通接头的剩余接口由导液管与所述单向注液泵的进液口密闭连接,所述单向注液泵的出液口由导液管与所述三通电磁阀公共端口密闭连接; 所述三通电磁阀中除所述公共端口之外的其余两端口中的一个由导液管连接于废液回收容器,另一个由导液管与一三通接头一端口密闭连接,三通接头其余两接口一个密闭连接样品室液体进出口,另一个密闭连接其中一双通电磁阀进液口,其余三个双通电磁阀的进液口由导液管分别连接于待测水样容器、添加液容器以及清洗液容器; 所述多路模拟开关控制电路模块的不同输出端与所述单向注液泵和三通电磁阀以及四个双通电磁阀的电源线分别电连接,用于控制其打开或关闭。6.根据权利要求1所述的水样氨氮光学检测装置,其特征在于,所述氨敏元件,包括一托盘、一氨敏膜片、一托盘盖和一橡胶垫圈;所述托盘及托盘盖呈圆形,由金属制成,中心都开设一通孔,通孔直径与检测通道细孔直径相同,氨敏膜片置于托盘内,完全遮住托盘通孔,然后用托盘盖压紧,托盘外底面刻有圆环形凹槽,橡胶垫圈镶嵌于凹槽内; 使用时,将上述敏感元件从粗孔一侧装入检测通道,再用螺钉将敏感元件固定在检测通道内部粗细孔相连的台面上,使托盘外底面的橡胶垫圈紧密接触台面,然后将光电探测器密闭设置于检测通道粗孔端口 ;从测试室一通气口进入检测通道的气流只能穿过托盘通孔、氨敏膜片和托盘盖通孔,然后从另一通气孔排出。7.根据权利要求6所述的水样氨氮光学检测装置,其特征在于,所述氨敏膜片,由一层多孔膜片或数层...

【专利技术属性】
技术研发人员:祁志美李洋逯丹凤
申请(专利权)人:中国科学院电子学研究所
类型:发明
国别省市:

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